Номер
УДК 72: 378

АНАЛИЗ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ СВЯЗЕЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Шутов В.А., доктор технических наук

Мусиенко Е.И., кандидат физико-математических наук

Истратова Е.Е., кандидат технических наук

Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна и искусств

 

Аннотация. В статье приведены результаты исследования причинно-следственных связей между посещаемостью занятий студентами и их академической успеваемостью по дисциплинам естественнонаучного цикла. Для решения задачи была использована методология деятельностного подхода, получены коэффициенты корреляции, составлена дидактическая модель, сделаны выводы.

 

Ключевые слова: анализ междисциплинарных связей, методология деятельностного подхода, дидактическая модель обучения.

 

   Последние изменения в отечественной системе высшего образования кардинально меняют взгляд на роль точных наук при подготовке специалистов и бакалавров в сфере архитектуры и градостроительства. Именно овладение базовыми математическими и техническими знаниями и умениями напрямую влияет на подготовленность молодых специалистов к успешному решению профессиональных задач. В связи с этим, одним из приоритетных направлений современного образования на сегодняшний день становится повышение его эффективности, что напрямую связано с развитием и укреплением междисциплинарных связей. Наиболее ярким примером подобной междисциплинарной интеграции является комплексное применение знаний математики и информационных технологий в учебном процессе [1].

   Информационные технологии сегодня представляют собой не просто инструмент для реализации задач в конкретной прикладной области, но и важнейший фактор развития математического образования. Именно поэтому основные процессы в математическом образовании неразрывно связаны с развитием информационных технологий и определяются следующими особенностями:

– результаты получаемого образования в области математических наук будут использованы в мире, насыщенном информационными технологиями;

– предметное содержание специальных дисциплин будет включать в себя все больше элементов прикладной математики и информатики;

– профессиональные компетенции будущих выпускников будут формироваться непосредственно в ИКТ-среде с применением ее инструментов.

   Очевидно, что практически любая образовательная деятельность в будущем будет тесно связана с ИТ-сферой, которая способна обеспечить взаимодействие участников образовательного процесса, их доступ к информационным источникам и инструментам, фиксацию хода и результатов образовательного процесса, возможность автоматизированного анализа данных и внешнего наблюдения, индивидуальную диагностику достижений студентов.

   В настоящее время достаточно много публикаций посвящены исследованиям теоретических и прикладных аспектов совершенствования системы математического образования, основанного на решении конкретных технических вопросов и задач. Однако далеко не во всех материалах анализируются качественные и количественные характеристики междисциплинарных связей между математическими и специальными дисциплинами. Это объясняется сложностью идентификации и системного анализа подобного рода междисциплинарных связей как специфического объекта педагогического исследования.

   Основными целями исследования являлись определение, анализ и отображение причинно-следственных связей между посещаемостью занятий студентами и их успеваемостью по дисциплинам естественнонаучного цикла. В качестве конкретных дисциплин были выбраны «Математика» и «Основы профессионально-цифровых коммуникаций».

   В исследовании были задействованы результаты исследования, проводимого среди студентов первого курса направлений подготовки «Архитектура», «Градостроительство» и «Дизайн архитектурной среды» Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств. В исследовании приняли участие 165 студентов университета, из которых 19 % составили студенты мужского пола и 81% — женского пола.

   При оценке общей академической успеваемости были получены следующие результаты: по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» показатель успеваемости составил 88 %, что на 10 % выше, чем по дисциплине «Математика» (78 %). Результаты академической успеваемости по дисциплинам приведены на ил. 1. При сопоставлении академической успеваемости у различных направлений подготовки, данный показатель оказался наибольшим у студентов специальности «Архитектура» по обеим дисциплинам и составил 81 % по дисциплине «Математика» и 89 % по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций». У направлений подготовки «Градостроительство» и «Дизайн архитектурной среды» показатели академической успеваемости оказались равны по дисциплине «Математика» и составили 76 %. По дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» разрыв между данными направлениями подготовки заметен и составил 86 % и 88 %, соответственно.

Рис1

Ил. 1. Академическая успеваемость студентов

 

   Результаты оценки посещаемости студентов по дисциплинам приведены на ил. 2. Согласно полученным данным, общая посещаемость по дисциплинам отличается незначительно и составляет 86 % по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» и 88 % по дисциплине «Математика». Различия в уровне посещаемости по направлениям подготовки также практически неразличимы. Была отмечена противоположная тенденция с уровнем академической успеваемости по увеличению среднего уровня посещаемости от направления подготовки «Архитектура» к направлению «Градостроительство».

Рис2

Ил. 2. Посещаемость студентов

 

    Для более детального анализа взаимного влияния академической успеваемости и посещаемости студентов различных направлений подготовки было проведено комплексное исследование. За основу проведенного анализа была взята известная дидактическая модель [2], отличительной особенностью которой стала интеграция статистического аппарата с применением методологии деятельностного подхода. Благодаря чему, методика исследования была ориентирована на выявление и анализ междисциплинарных связей в системе обучения студентов. Для выявления причинно-следственных связей между посещаемостью и успеваемостью студентов по дисциплинам была составлена таблица с коэффициентами, характеризующими как количественную, так и качественную оценку взаимовлияния концептов. Результаты анализа представлены на ил. 3, где a — успеваемость по дисциплине «Математика»; b — успеваемость по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций»; c — посещаемость по дисциплине «Математика»; d — посещаемость по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций».

Рис3

Ил. 3. Коэффициенты комплексного анализа

 

    Комплексный анализ академической успеваемости и посещаемости показал, что между уровнями академической успеваемости по обеим дисциплинам наблюдается прямая зависимость, в то время, как посещаемость практически не влияет на успеваемость ни по одной из дисциплин. Это объясняется тем, что при наличии доступа к теоретическим и практическим материалам через электронную информационно-образовательную среду университета снижается влияние посещаемости на уровень академической успеваемости студентов, при этом делается акцент на развитие навыков организации самостоятельной работы обучающегося. Таким образом, можно сделать вывод о необходимости применения элементов дистанционного образования в качестве одного из наиболее существенных инструментов поддержки очного обучения. Помимо этого, в результате исследования было установлено, что при наличии информации об уровне академической успеваемости по одной из дисциплин естественнонаучного цикла, можно предположить уровень академической успеваемости по другой дисциплине данного цикла.

 

Библиографический список

 

  1. Концепция развития математического образования в Российской Федерации №2506-р от 24.12.2013.

  2. Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е. Идентификация межмодульных связей динамической модели обучения информатике на основе системы одновременных уравнений // Информатизация образования и науки. - 2009. - №3. - С. 73-81.

 

 

ANALYSIS OF INTERDISCIPLINARY RELATIONS OF MATHEMATICS AND INFORMATICS IN THE EDUCATIONAL PROCESS

 

Shutov V.A., Doctor of Engineering Sciences, Professor

Musienko E.I., Candidate of Physico-Mathematical Sciences, Docent

Istratova E.E., Candidate of Engineering Sciences

Novosibirsk State University of Architecture, Design and Arts

 

Abstract. The article presents the results of the investigation of the cause-effect relationships between the attendance of students and their academic progress in the disciplines of the natural-science cycle. To solve the problem, the methodology of the activity approach was used, the coefficients were obtained, the didactic model was compiled, conclusions were drawn.

Keywords: the analysis of interdisciplinary relations, the methodology of the activity approach, the didactic model of learning.